Thông tin dự án

PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG NGHỆ PLASMA VÀ ỨNG DỤNG
20/06/2022 - 11:49 AM 58 lượt xem

THÔNG TIN DỰ ÁN “PHÒNG THÍ NGHIỆM

CÔNG NGHỆ PLASMA VÀ ỨNG DỤNG”
 

I. Thông tin tóm tắt về dự án

1.     Tên dự án: Phòng Thí nghiệm Công nghệ Plasma và ứng dụng

2.     Cơ quan chủ dự án: Viện Khoa học vật liệu

3.     Chủ nhiệm dự án: PGS.TS. Nguyễn Thanh Tùng

4.     Tổng kinh phí : 9.000.000.000 đồng

5.     Nguồn vốn : Ngân sách nhà nước – Sự nghiệp Khoa học và Công nghệ

6.     Thời gian thực hiện: 2019 - 2021

7.     Mục tiêu của dự án:

Mục tiêu chung:

Xây dựng được một Phòng thí nghiệm Công nghệ Plasma và ứng dụng hiện đại, đạt chuẩn quốc tế, đáp ứng triển khai các nghiên cứu cơ bản và định hướng ứng dụng của Plasma.

Mục tiêu cụ thể:

Mua sắm các trang thiết bị sau nhằm đáp ứng triển khai các nghiên cứu cơ bản và định hướng ứng dụng của Plasma:

- Hệ plasma nhiệt độ phòng: Là hệ phát plasma dựa trên hiệu ứng vi sóng (Microwave Plasma System) sử dụng cho chế tạo, xử lý vật liệu, ứng dụng cho các đối tượng sinh học và nông nghiệp.

- Hệ plasma nhiệt độ cao bao gồm:

+ Hệ plasma nhiệt độ cao với nguồn phát ở tần số radio (RF Thermal Plasma System) sử dụng để chế tạo các vật liệu carbon nanocomposite và các vật liệu có cấu trúc nano (kim loại, oxit…) với độ tinh khiết cao, chủ yếu là dạng hình cầu có tính đồng nhất cao.

+ Hệ plasma nhiệt độ cao với nguồn phát một chiều (DC Thermal Plasma System) sử dụng để chế tạo các vật liệu có cấu trúc nano và đốt các loại vật liệu (rác thải) với hiệu suất tạo nhiệt cao, ngọn lửa plasma tạo ra dài và ổn định trong thời gian dài.

- Các thiết bị phụ trợ:

+ Oscilloscope voltage/current probes: Đầu đo dòng và cao áp dùng cho oscilloscope để đo các thông số đặc trưng của nguồn plasma và dòng plasma.

+ Tủ vi khí hậu: thực hiện các thí nghiệm và lưu trữ mẫu hạt giống, cây…

+ Ống dẫn khí, bình khí các loại, ống thủy tinh, van điều khiển lưu lượng khí … 

8.     Danh mục thiết bị đã được trang bị:

 

 

TT

Tên thiết bị

ĐVT

Số lượng

Vị trí lắp đặt

Người chịu trách nhiệm vận hành

Theo đề cương được duyệt (bao gồm cả điều chỉnh)

Theo thực tế mua sắm

(bao gồm thông tin model,
 hãng sản xuất, xuất xứ)

 

 

 

 

1

Hệ DC Thermal Plasma

Model: DC100C

Hãng sản xuất: Gangwon Technopark

Xuất xứ: Hàn Quốc

Hệ DC Plasma

Model: DC100CM

Hãng sản xuất: Cheorwon Plasma Research Institute (CRPI)

Xuất xứ: Hàn Quốc

Hệ

1

P123, A2

Đinh Chí Linh, Nguyễn Hoàng Tùng

2

Hệ Multi-Feeder Thermal Plasma

Model: M-DC10

Hãng sản xuất: Cherwon Plasma Research Institute

Xuất xứ: Hàn Quốc

Hệ Multi-Feeder Thermal Plasma

Model: M-DC10

Hãng sản xuất: Cherwon Plasma Research Institute

Xuất xứ: Hàn Quốc

Hệ

1

P125, A2

Đinh Chí Linh, Nguyễn Hoàng Tùng

3

Hệ Microwave Plasma

Model: SM1250D

Hãng sản xuất:  Richardson Electronics

Xuất xứ: Hà Lan

Hệ Microwave Plasma

Model: GMP-20K 

Hãng sản xuất: Sairem

Xuất xứ: Pháp

Hệ

1

P124, A2

Lê Thị Quỳnh Xuân, Nguyễn Nhật Linh

4

Nguồn Plasma Jet

Model: Leap 100Tektronix P6022

Hãng sản xuất: Plasma Leap Technologies

Xuất xứ: Irceland

Nguồn Plasma Jet

Model: GSL1100X-PJF

Hãng sản xuất: Shenyang Kejing Xuất xứ: Trung Quốc

Cái

1

P124, A2

Lê Thị Quỳnh Xuân, Nguyễn Nhật Linh

5

Nguồn Plasma DBD

Model: PVM2000

Hãng sản xuất: Information Unlimited

Xuất xứ: Mỹ

Nguồn Plasma DBD

Model: PVM2000

Hãng sản xuất: Information Unlimited

Xuất xứ: Trung Quốc

Cái

1

P124, A2

Lê Thị Quỳnh Xuân, Nguyễn Nhật Linh

6

Đầu đo điện thế cao áp plasma

Model: Tektronix P6015A

Hãng sản xuất:  Tektronix

Xuất xứ: Việt Nam

Đầu đo điện thế cao áp Plasma

Model:  P6015A

Hãng sản xuất: Tektronix

Xuất xứ: Trung Quốc

Cái

1

P125, A2

Lê Thị Quỳnh Xuân, Nguyễn Hoàng Tùng

7

Đầu đo dòng plasma

Model: Tektronix P6022

Hãng sản xuất: Tektronix

Xuất xứ: Việt Nam

Đầu đo dòng Plasma

Model: P6021A

Hãng sản xuất: Tektronix

Xuất xứ: Trung Quốc

Cái

1

P125, A2

Lê Thị Quỳnh Xuân, Nguyễn Nhật Linh

8

Nguồn DC cao áp

Model: HV350

Hãng sản xuất: Information Unlimited

Xuất xứ: Mỹ

Nguồn DC cao áp

Model: HV350

Hãng sản xuất: Information Unlimited

Xuất xứ: Trung Quốc

Cái

1

P124, A2

Lê Thị Quỳnh Xuân, Nguyễn Hoàng Tùng

9

Van điều khiển lưu lượng khí

Model: FL-025

Hãng sản xuất: Bronkhorst

Xuất xứ: Hà Lan

Van điều khiển lưu lượng khí

Model: F-201CV

Hãng sản xuất: Bronkhorst

Xuất xứ: Hà Lan

Cái

1

P124, A2

Lê Thị Quỳnh Xuân, Nguyễn Nhật Linh

10

Tủ vi khí hậu

Model: RGX400E

Hãng sản xuất: Taisite

Xuất xứ: Trung Quốc

Tủ vi khí hậu

Model: RGX400

Hãng sản xuất: Taisite

Xuất xứ: Trung Quốc

Cái

1

P124, A2

Lê Thị Quỳnh Xuân, Nguyễn Hoàng Tùng


 

 

9. Hình ảnh các hệ thiết bị tại thời điểm nghiệm thu:

 

TT

Tên thiết bị

Hình ảnh

Vị trí lắp đặt

1

Hệ DC Plasma

Model: DC100CM

Hãng sản xuất: Cheorwon Plasma Research Institute (CRPI)

Xuất xứ: Hàn Quốc

P123, A2

2

Hệ Multi-Feeder Thermal Plasma

Model: M-DC10

Hãng sản xuất: Cherwon Plasma Research Institute

Xuất xứ: Hàn Quốc

P125, A2

3

Hệ Microwave Plasma

Model: GMP-20K 

Hãng sản xuất: Sairem

Xuất xứ: Pháp

P124, A2

4

Nguồn Plasma Jet

Model: GSL1100X-PJF

Hãng sản xuất: Shenyang Kejing Xuất xứ: Trung Quốc

 

P124, A2

5

Nguồn Plasma DBD

Model: PVM2000

Hãng sản xuất: Information Unlimited

Xuất xứ: Trung Quốc

P125, A2

6

Đầu đo điện thế cao áp Plasma

Model:  P6015A

Hãng sản xuất: Tektronix

Xuất xứ: Trung Quốc

P124, A2

7

Đầu đo dòng Plasma

Model: P6021A

Hãng sản xuất: Tektronix

Xuất xứ: Trung Quốc

P124, A2

8

Nguồn DC cao áp

Model: HV350

Hãng sản xuất: Information Unlimited

Xuất xứ: Trung Quốc

P124, A2

9

Van điều khiển lưu lượng khí

Model: F-201CV

Hãng sản xuất: Bronkhorst

Xuất xứ: Hà Lan

P124, A2

10

Tủ vi khí hậu

Model: RGX400

Hãng sản xuất: Taisite

Xuất xứ: Trung Quốc

P124, A2

                                                       

II. Thông tin về các thiết bị chính của dự án

1. Hệ DC Plasma

1.1 Tên thiết bị: Hệ DC Plasma

1.2. Model: DC100CM

1.3. Xuất xứ (hãng, nước): Cheorwon Plasma Research Institute (CRPI), Hàn Quốc

1.4. Lắp đặt ngày: 22/12/2020

1.5. Nơi đặt thiết bị: Phòng 123, Nhà A2

1.6. Người vận hành chính: Nguyễn Hoàng Tùng, Đinh Chí Linh

1.7. Tính năng kỹ thuật:

- Thiết kế đồng bộ và an toàn

 - Vật liệu đầu vào: Đa dạng, bao gồm có vật liệu kim loại, bán dẫn và phi kim

 - Giao diện sử dụng: Dễ sử dụng

 - Ngôn ngữ: Tiếng Anh

 - Kích thước vật liệu đầu vào: Đường kính từ 10 - 50 µm, tùy thuộc loại vật liệu

Thông số kỹ thuật chi tiết:

Nguồn DC:

- Công suất tối đa: 100 kW

 - Công suất hoạt động tối ưu: 60 kW

 - Điện áp đầu vào: Xoay chiều 3 pha, 380 - 440V, 50Hz

- Số lượng đầu phát (torch): 3

 - Dòng ra cực đại : 130 A

 - Độ dài Plasma cực đại cho mỗi đầu phát: 300 mm

 - Nhiệt độ Plasma cực đại: 6000 K

 - Có hệ thống làm mát bằng nước

 - Kiểu bố trí đầu phát: Dạng đối xứng, có thể tháo rời

 - Vật liệu làm Cathode: Vonfram

 - Vật liệu làm Anode: Đồng

Buồng phản ứng:

- Đường kính từ 4 - 5 inch

 - Độ dày lớp cách nhiệt graphite bên trong thành buồng: 5mm

 - Thân buồng loại 2 lớp, được làm mát bằng nước

 - Độ dày đường bay của hạt nano bên trong buồng phản ứng: 1m

 - Có thể làm sạch buồng phản ứng

 - Vật liệu làm bằng thép không gỉ, có thể tháo rời

 - Mức chân không trong buồng: Từ 10-1  – 10-2 mbar

Bộ lọc Cyclone:

- Kích thước lỗ trung bình: 0.5µm

 - Kích thước tổng thể lõi lọc (đường kính x chiều dài): Ø100 x 500mm

Bộ phận điều khiển:

- Điều khiển lưu lượng khí bằng hệ thống PLC (Programmable Logic Controller)

 - Có hệ thống hiển thị nhiệt độ và lưu lượng nước làm mát

 - Điều khiển được công suất đầu phát

 - Độ chính xác: ≤ 2kW

Bơm chân không:

- Loại bơm: Loại cánh gạt (Rotary vane)

 - Tốc độ bơm lớn nhất ở tần số 50Hz: 30,2 m3/h

 - Chân không tối đa ở chế độ không dùng van gas ballast: 5 x 10-3 mbar

 - Chân không tối đa ở chế độ dùng van gas ballast: 8 x 10-3 mbar

Bộ phận cấp nguyên liệu đầu vào:

- Kiểu cung cấp nguyên liệu: Kiểu rung

 - Có hệ thống điều khiển tốc độ

 - Tần số rung: 45 - 300 Hz

 - Kích thước vật liệu đầu vào tối đa: 8 x 8 mm2

1.8. Hướng dẫn sử dụng:

- Bật aptomat tổng và aptomat phụ

- Bật control box: vặn từ off sang on

- Bật chiller bằng cách vặn nút đỏ cạnh chiller ngoài cửa sổ

- Kiểm tra không có van đang đóng (khi bật bơm tăng áp, nếu có van nước đóng sẽ làm tăng áp lực nước dẫn đến leak nước)

- Bật bơm tăng áp (ấn nút xanh cạnh ống filter) - Kiểm tra leak nước làm mát ở các van dưới hệ plasma, làm mát nguồn DC - Bật máy nén khí (điều khiển các van thủy lực)

- Kiểm tra đóng van Nito

- Mở feeder

- Đong mẫu bằng cân tiểu ly, đổ vào feeder, đóng nắp ngay sau khi cho mẫu

- Chỉnh feeder:

o Ấn set: stroke (biên độ rung)  F (tần số rung)

o Save để lưu giá trị hiện tại cho lần chạy tiếp theo

o khóa van feeder (xoay ốc vuông góc với trục feeder)

- Mở van khí Nito, điều chỉnh để áp suất khí trên màn hình ~3 bar

- ấn bật bơm trên màn hình điều khiển

- bật aptomat cho nguồn DC ở hộp điện chính (aptomat màu đen)

- bật nguồn cho DC bằng cách bật 2 aptomat sau tủ DC

- Trên màn hình điều khiển, bảng MFC setting: bật plasma gas 1->3

- Bật nguồn mặt trước:

o ấn và giữ set, xoay núm adjust để điều chỉnh công suất sau đó ấn và giữ set để lưu

o ấn nhẹ run/power on 1 lần: power on/stand by

o ấn nhẹ run/power on 1 lần nữa: ignition

- Ấn run để chạy feeder, vặn ốc để feeder bắt đầu cấp liệu

! Hệ thống tự ngắt khi cooling water vượt 45oC

! Tắt hệ plasma khi cooling water ~35oC ! Tắt hệ plasma khi bình khí còn ~10bar

 

(*) Quy trình tắt

- Tắt feeder (xoay ốc, ấn run để tắt)

- Tắt nguồn DC: ấn nhẹ stop 2 lần để đèn power on sáng và 3 đèn còn lại tắt

- Khóa 3 plasma gas phần MFT trên màn hình

- Tắt toàn bộ main power off của nguồn DC

- Ngắt 2 áp đằng sau, tắt áp màu đen trong hộp điện

- Khóa bình khí

- Khóa van khí nén (đóng van)

- Chờ nhiệt độ xuống bằng nhiệt độ phòng

- Tắt bơm tăng áp (ấn nút đỏ cạnh buồng filter)

- Tắt chiller khi nhiệt độ nước bằng nhiệt độ môi trường

- Đóng plasma control box: xoay nút từ on sang off

- Tắt 2 áp còn lại trong hộp điện